多喷嘴对置式水煤浆气化技术
多喷嘴对置式水煤浆气化技术
随着我国工业化的不断进步和发展，我国对于能源的需求量也与日俱增，而我国的能源整体特点是多煤缺油少气，这就迫使我国每年需要大量的进口石油以及天然气等资源来满足工业及经济发展需求。随着国家能源市场的变动及制约，我国需要根据我国资源特点进行研究，开发出新的煤炭利用技术以满足我国的能源需求。在“九五”期间，华东理工大学及兖矿集团有限公司通过全面的产学研合作开发出了一种新型的水煤浆气化炉—多喷嘴对置式水煤浆气化炉，这一技术的出现极大的提供了对于煤炭资源的利用程度。本文主要对多喷嘴对置式水煤浆气化炉技术和优势进行简要介绍，并对其发展方向和存在的一些问题进行简要概述。
标签：多喷嘴；对置式；水煤浆气化
0 引言
随着我国工业化发展进程的加速，我国对于能源的需求量十分庞大，世界三大能源中的煤炭、石油和天然气中，我国只具有丰富的煤炭矿藏，而石油和天然气都处于稀少的状态。这些条件都使得我国对于煤炭资源的开发和利用极为重视，煤炭资源的高效、深度利用对于我国的发展具有十分重要的战略意义。其中煤气化技术又是其他多个工业行业的重要基础，煤气化后可以作为燃气、发电发热、液化等多种用途。我国自主研发的多喷嘴对置式水煤浆气化技术极大的促进了我国煤化工产业的发展，也给我们的能源高效利用提供了很好的示范，这一技术的大规模使用也标志了我国的水煤浆气化技术已经处于国际先进水平。
1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术
1.1 技术简介
多喷嘴对置式水煤浆气化技术其实本质是一种气流床气化技术，以大规模的煤炭高效气化技术为基础，将煤炭的深度加工与多种清洁能源生产进行结合的一种大型加压煤化工设备。气化技术一种重要的煤炭高效利用的技术，可以将煤炭进行深度化学转化，生成天然气等多种清洁能源，现阶段已经成为煤化工产业的核心技术。气流床气化技术是煤炭气化中最成熟的技术。我国早期引进的是国外的德士古水煤浆气化设备，随着多喷嘴对置式水煤浆气化技术和设备的研发，我国的煤炭气化产业得到了快速的发展。
1.2 技术内容
多喷嘴对置式水煤浆气化技术主要是由煤浆制备、多喷嘴对置气化、煤气初步净化和含渣废水处理这几个过程。首先是煤炭与水进入煤炭磨碎器，可以得到一定质量要求的煤浆，再将煤浆输送到气化炉的烧嘴中，输送的氧气与煤浆混合后在气化炉中进行氧化还原反应，可以生成粗制的合成气体、为完全反应的煤炭
及残渣。未完全反应的煤炭可以通过气化炉下部的渣口进入气化炉的激冷室中，激冷固化后沉淀在激冷室底部定期排放。粗制的合成气体进入水洗塔进行洗涤，除尘后输送到生产位置。从气化炉、气体水洗塔、分离器中排出的黑水经过控制减压后输送到蒸发热水塔蒸发室，得到的水蒸汽及二氧化碳、硫化氢等气体进行溶解混合，进入热水室与灰水、除氧水混合输送到水洗塔成为洗涤水。
1.3 技术特点
多喷嘴对置式气化炉，水煤浆或者煤炭粉通过4个对置在气化炉中上部同一水平面的预膜式喷嘴与氧气一起进入气化炉中，并在气化炉内形成对撞流，在完成雾化的同时促进气化反应的进行。多喷嘴对置式气化炉各喷嘴之间的协同性好，气化炉的负荷可进行调节。
洗涤冷却室结构，运用交叉流式洗涤冷却水分布器和复合床高温合成气冷却洗涤装置，能够强化高温合成气体与洗涤冷却水之间的热能传递。
分级净化式合成气初步净化工艺，合成气初步净化工艺主要包括混合气、分离器、水洗塔这三个部分，混合器后紧接着分离器，能够去除大部分的细灰，使进入水洗塔的合成气洁净。
含渣废水的处理，将含渣废水高温蒸发得到的蒸汽与灰水接触混合，完成热能传递，还能将重新进入水洗塔成为洗涤水。
2 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的优势
2.1 多喷嘴的雾化优势
喷嘴雾化能力是喷嘴最重要的性能指标，其影响因素取决于喷嘴的尺寸，喷嘴尺寸大小进而决定了射流速度、气液两相的接触方式等因素，多喷嘴气化炉由于喷嘴尺寸的缩小，提高了雾化的能力。
2.2 多喷嘴气化炉的流场结构优势
多喷嘴对置式气化炉内部存在撞击流，这增加了气化炉内物料的混合，物料在气化炉内部的运动的迂回曲折程度高，这很好的提高了气化炉内热能的传递，也很好的延长了物料在炉内的时间，提高了气化反应的质量，也提高了煤炭的转化效率，提高了气化炉燃烧室的单位产能。
2.3 多喷嘴对置式气化炉的安全稳定运行优势
多喷嘴对置式气化炉有四个喷嘴，首先多喷嘴具有较高的稳定性，四个喷嘴两两作为一组，公用安全系统，因此多喷嘴对置式气化炉有两套安全系统，当其中一个喷嘴发生故障时，其所在组的安全系统启动使得该组停止运行，而另外一组的喷嘴可以继续正常运行，这样保证了生产过程的安全性及稳定性。
3 总结
随着我国自主研发的多喷嘴对置式水煤浆气化技术的成熟与推广使用，通过生产实践证明了技术的先进与优势，目前国内以及有十多家企业利用其技术进行生产。经过实践发现多喷嘴对置式水煤浆气化技术对于煤炭种类的适应性较强、对于煤炭的气化效率较高、整个生产过程中能源的回收及利用也较好，适合大规模的煤气化生产。对于煤炭利用程度及效率的提高，在一定程度上缓解了我国在国际能源动荡的环境下的能源紧张局面，也在一定程度上减少了对于进口能源的依赖，这对于我国工业化进程及经济的发展提供了动力。今后，我们还要继续深入对于煤炭开发利用的研究，以更好的发挥我国的煤炭资源优势。
参考文献：
[1]马大熊.多喷嘴对置式水煤浆气化炉烘炉及自动控制过程研究[J].华东理工大学，2014.
[2]王延坤.多喷嘴对置式水煤浆气化技术及其优势[J].中氮肥，2008.
[3]宋羽.多喷嘴对置式水煤浆气化技术[J].山东化工，2011.
作者简介：栗铭（1989-），男，满族，辽宁丹东人，本科，助理工程师，研究方向：化工工艺。
水煤浆气化技术
常压富氧水煤浆气化技术 我国矿物能源以煤为主，到2010年，一次能源消费结构中煤占60％左右。大力发展洁净煤技术，高效清洁地利用我国煤炭资源，对于促进能源与环境协调发展，满足国民经济快速稳定发展需要，具有极其重要的战略意义。 煤气化作为洁净煤技术的重要组成部分，具有龙头地位。它将廉价的煤炭转化成为清洁煤气，既可用于生产化工产品，如合成氨、甲醇、二甲醚等，还可用于煤的直接与间接液化、联合循环发电(IGCC)和以煤气化为基础的多联产等领域。 迄今为止，世界上已经商业化的IGCC大型电站，均采用气流床技术，最具有代表性的是以干煤粉为原料的Shell气化技术和以水煤浆为原料的Texaco气化技术。Shell气化技术即将被引进中国建于洞庭，显现其碳转化率高，冷煤气效率高的优势。相比之下，水煤浆气化技术在中国引进得早，实践时间长，研究开发工作也做得更深入。 经过十多年的实践探索，中国在水煤浆气化技术方面，积累了丰富的操作、运行、管理与制适经验，气化技术日趋成熟与完善。经过长期科技攻关，在水煤浆气化领域，形成了完整的气化理论体系，研究开发出拥有自主知识产权，达到国际领先水平的水煤浆气化技术。 一、Texaco水煤浆气化技术的引进与完善 为了充分利用我国丰富的煤炭资源发展煤化工，自80年代至今，我国相继引进了4套Texaco水煤浆气化装置，用于生产甲醇与合成氨。该技术具有气化炉结构简单、煤种适应较广、水煤浆进料易控安全、单炉生产能力大等特点。 基础上，先实施电力、甲醇、合成气联产，以后随着经验的增加和资金改善，逐步扩大联产内容，这个起步点的选择可以成为开发大西北的一个重要内容，亦为今后更完善的多联产系统的推广起示范作用；二是在加工高硫原油的石化企业附近，建立以石油焦或是高含硫渣油为气化原料的多联产系统，以排除高硫原油炼制所带来的困难。 (5)结合我国在气化方面己取得的、具有自己知识产权的成果(中国水煤浆气化与煤化工程研究中心和上海华东理工大学合作)，联合我国在煤气化和煤化工领域的优势单位，在多联产系统方面走出自己的路子。 (6)提高煤的综合清洁利用，减排温室气体是世界关注的大问题，可以设法取得国际组织(如：UNDP，World Bank，GEF……)的资助。
华东理工大学科技成果——多喷嘴对置式水煤浆气化技术
华东理工大学科技成果——多喷嘴对置式水煤浆气 化技术 项目简介 煤炭气化，即在一定温度、压力下利用气化剂与煤炭反应生成洁净合成气（CO、H2的混合物），是实现煤炭洁净利用的关键，可为煤基化学品（合成氨、甲醇、烯烃等）、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产、直接还原炼铁等系统提供龙头技术，为现代能源化工、冶金等行业的技术改造和节能降耗提供技术支撑。 多喷嘴对置式水煤浆气化技术是世界上最先进的气流床气化技术之一。水煤浆经四个对置的喷嘴雾化后进入气化炉内，与氧气反应生成含CO、H2和CO2的合成气，从气化炉出来的粗合成气经新型洗涤冷却室、混合器、旋风分离器和水洗塔等设备的洗涤和冷却后进入后序工段；气体洗涤设备内的黑水则经高温热水塔进行热量回收和除渣后成为灰水再返回气体洗涤设备内，全气化系统基本实现零排放。 该技术工艺指标先进，与同类技术相比，合成气有效成分高2-3个百分点、碳转化率高2-3个百分点、比氧耗降低7.9%、比煤耗降低2.2%等，生产强度大，又减少了专利实施许可费。 所属领域化工、能源 项目成熟度产业化 应用前景 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的产业化成功，打破了国外技术在气化领域的垄断地位，标志着我国自主的大型煤气化技术已处于国际
领先地位。目前有33台多喷嘴对置式水煤浆气化装置处于工业运行、建设和设计中，同时该技术已走出国门，为美国一家石化公司提供气化技术。 知识产权及项目获奖情况 与多喷嘴对置式水煤浆气化技术相关的有二十余项发明专利和实用新型专利。拥有自主的知识产权。 项目曾得到国家“九五”科技攻关、“十五”和“十一五”“863”课题、“973”计划的支持。所获主要奖励有：2007年国家科学技术进步二等奖；第十届中国专利奖优秀奖；2006年中国石油和化学工业科技进步特等奖；2006年中国高校-企业合作创新十大案例；2006年中国高校十大科技进展；2005年上海市科技进步三等奖。 合作方式主要以专利（实施）许可和技术转让的模式合作。
多喷嘴气化 流程叙述
2 工艺 2.1 工艺设计基础 2.1.1 装置能力 产品规模：生产合成气（CO＋H2）：79×104m3（标）/h 年操作时间：8000小时 技术来源：华东理工大学和兖矿集团 本工程气化装置采用兖矿集团和华东理工大学联合开发的具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术，并购买PDP，基础设计和工程设计由中国天辰工程有限公司完成。根据目前我国水煤浆加压气化技术的引进情况，气化装置的大部分设备均可在国内制造采购，只有气化炉材料、磨煤机出料槽泵、煤浆给料泵、煤浆槽搅拌器和DCS、SIS系统等及氧阀、锁渣阀等特殊材料的阀门管道需要进口。 2.1.2 装置工艺过程（单元）的组成及其名称 本项目气化装置：包括煤浆制备、气化框架、渣水处理以及气化装置变电所、气化外管、气化机柜室等。 表2.1-1 煤浆制备（121）包括磨煤厂房、煤浆给料厂房、磨煤排放池以及集渣池。其中磨煤厂房内布置有8台磨煤机、8台煤仓，并预留8台助熔剂仓以及助熔剂
称重给料器的位置；在煤仓框架一层布置有一台添加剂地下槽和3台添加剂槽以及添加剂给料泵；磨煤厂房旁边布置磨煤排放池，用于收集磨煤厂房的废煤浆。煤浆给料厂房包括I和II两个厂房，每个煤浆给料厂房内均布置3个煤浆槽以及8台煤浆给料泵，用于向气化炉提供高压煤浆。 气化框架分为I和II两个框架，为甲类防爆装置。每个框架内各布置4台气化炉，共8台气化炉（6开2备）。 渣水处理I和II两个框架，均为甲类防爆区域。每个框架内各布置4套闪蒸系统，共8套闪蒸系统（6开2备）。另外，渣水处理单元还包括4台澄清槽和2台灰水槽露天布置，真空过滤厂房布置在非防爆区，厂房内有3台真空过滤机（两开一备）。 由于项目建设地为北部内陆地区，少雨、多风、干燥，四季昼夜温差较大。总的气候特征为冬季漫长而寒冷，夏季温和短促。考虑设备防冻、人员操作方便，煤桨制备、气化框架、渣水框架等主框架均采用封闭式厂房，捞渣机出渣采用封闭式运渣车外运。开停车及不正常时排掉的废浆通过地沟排至独立封闭厂房内的集渣池，经抓斗机捞出外运。 2.1.3 原料、产品和副产品技术规格 2.1. 3.1 原料煤技术规格 表2.1-2
多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍
多喷嘴对置式水煤浆气化技术工程设计介绍 0 前言 进入新的世纪以来，世界能源状况对我们国家的建设产生了重大影响，国家的能源安全、经济的快速发展、我国资源的基本构成等因素，使煤炭的综合利用以及煤化工事业受到了广泛的关注，同时也促成了空前规模的煤化工建设热潮，来自方方面面的投资正使煤化工以前所未有的速度发展。该领域的装置规模、技术水平都有了整体的提升，新技术开发、装备制造能力以及生产管理水平也取得了可喜的进步。随着一批大型煤化工装置陆续投产，人们在探询各种技术路线优劣时也能够更客观冷静，在总结和比选各种技术的特点时，也增加了几分把握。如果说这些投产的装置在当初建设时还算大型的话，现在看来这只是进入更大规模装置建设的起点，也是国有大型煤炭、电力和石化企业进入煤化工领域的试水之举。特别是“十一五”期间，国家对能源的消耗和废弃物的减排提出了明确的定量要求，由于煤气化对此举足轻重的影响而必将更加引人注目。可以肯定地说，煤制油、煤制烯烃必将催生更大规模的煤化工装置。煤气化技术作为煤化工装置的龙头自始至终是人们探索和争论的焦点，选择何种煤气化技术也是投资者在决策时最需要慎重考虑和把握的，实践也证明选择是否适合自己的煤气化技术对煤化工项目是至关重要的。现以多年来参与水煤浆气化工程设计的经历，就多喷嘴对置式水煤浆气化装置工程设计谈一点体会。 1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺特点 目前己投入生产运行大型煤气化装置，采用水煤浆气化的装置普遍有较高的运转率，水煤浆气化的可靠性已无可争议，以GE(德士古)水煤浆气化技术为代表的单喷嘴水煤浆气化得到了广泛地认同，近年来研发成功的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，也成功实现了在大型装置上的工业化运行。“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点课题《新型(多喷嘴对置)水煤浆气化技术开发》，进行了中间试验研究，有关部门组织了鉴定和验收。“十五”期间进行了工业性示范装置的建设，由中国天辰化学工程公司负责进行多喷嘴对置式水煤浆气化装置和配套工程的设计，在兖矿国泰化工有限公司进行工程建设，工程列入“十五”期间的国家“863”计划。气化装置设置2台日处理1150t煤、气化压力4.0MPa，以日处理20t煤的中间试验装置为基础进行工程放大。该装置于2005年7月21日一次投料成功，于12月11日至19日进行了现场考核，其生产负荷和技术指标均达到了预定的设讨寸旨标，各项技术经济指标优于国外同类技术，说明工业化放大设计是成功的。我国已拥有自主知识产权的先进煤气化技术，标志着我国现代煤化工技术完全依赖国外技术的时代已经结束。 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的化学反应原理与单喷嘴水煤浆气化技术相同，但其过程机理与受限射流反应器的单喷嘴水煤浆气化炉又有很大的不同，多喷嘴对置式水煤浆气化炉采用撞击流技术来强化和促进混合、传质、传热。位于气化炉直筒段上部的4个工艺喷嘴在同一水平面上，相互垂直布置，通过4 股射流的撞击可以使反应更充分并显著提高碳转化率。从考核和生产企业总结的数据来看，碳转化率均可提高约1％～2％，有效气成分可提高约2％，相应的比氧耗降低约7.9％，比煤耗降低约2.2％。多喷嘴对置式水煤浆气化技术粗煤气初步净化和渣水处理的配置，较好地解决了粗煤气带灰和设备管道结垢堵塞问题。采用复合床洗涤冷却技术液位平稳，减弱了粗煤气的带水带灰现象，通过在
多喷嘴对置式水煤浆气化技术研究
多喷嘴对置式水煤浆气化技术研究 摘要：水煤浆气化技术是提升煤炭清洁、高效利用能力的重要技术手段，本文的研究典型水煤浆气化项目为例，探讨了多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺流程，气化装置及技术优势。 关键字：多喷嘴，，水煤浆气化，气流床 现阶段煤气化的主流技术包括气流床，流化床和固定床三类，固定床的典型技术类型是Lurgi技术，流化床以灰熔聚、高温温克勒等为代表，多喷嘴对置式为气流床的代表技术。其中气流床技术的技术成熟度最高，效率最高，污染排放最低，是近年来发展迅速的煤气化技术类型。在低碳、节能、减排的背景下，开展高效的水煤浆气化技术具有重要的研究意义。 1 多喷嘴对置式水煤浆气化项目概况 在科技部及相关科研院所的支持下，兖矿集团在内蒙古建设了超大型水煤浆气化项目，该项目采用多喷嘴对峙式水煤浆气化技术路线。该项目一期建设生产线核心气化炉直径为3.6米，采用的压力在6.5MPa范围内。在取得良好运行效果的基础上，未来计划开工建设2期项目，2期项目日处理能力进一步提升。本次研究的水煤浆气化项目，是该技术首次技术转让的建设项目，与此同时，也是多喷嘴对置式水煤浆技术首次的大型应用，标志着该项技术进入了煤制天然气市场。该项目的成功标志着多喷嘴对置式水煤浆气化技术，在大型化水煤浆处理中具有明显的技术优势和经济优势。 该系统使用了较为先进的低温空气分离技术，设备来自德国林德工；在气体净化装置的选择中，使用了低温甲醇洗技术，是国内单系列最大的气体净化装置之一；在甲醇合成装置中选用了轴向甲醇合成技术，意大利fbm公司制造的甲醇合成塔。 2 多喷嘴对置式水煤浆气化技术研究
2.1 气化装置分析 本项目对应的气化装置采用2开1备的模式，有效提升了工艺流程的稳定性，多喷嘴对置式水煤浆气化装置的单炉有效气体流量控制在 2.25×105m5/H范围内。水煤浆储存于煤浆槽中后，经过煤浆给料泵加压泵送，分别送至四个烧嘴处，进 入气化炉工艺段，在烧嘴处与高压氧气混合一同进入气化炉。在4个烧嘴处水煤 浆和氧气混合并加热进入气化炉燃烧室，发生部分氧化反应，反应得到部分碳、 炉渣和粗合成气，粗合成气沿冷水管下流，并在燃烧室的下部出口进入洗涤室， 完成冷却，冷却后的粗合成气以鼓泡的形式完成冷却和洗涤作业。其后，气体进 入洗涤冷却室，并在洗涤冷却室的上部完成分离，将带出的固体颗粒和液体排出。在气化炉内得到的反应炉渣冷却后排出系统，冷却后的溶渣装入渣车运输到指定 区域。洗涤过程会产生黑水，黑水可循环使用，循环黑水需经过减压闪蒸，真空 闪蒸，沉降过程。 2.2 气化工艺流程分析 通过上面的分析可以看到，多喷嘴对置式水煤浆气化技术属于气流床技术的 一类，燃烧温度基本上控制在1300~1400℃之间，温度相对恒定。通过煤浆制备 工艺和输送工艺段将合格的水煤浆置入反应过程，在反应中加入高压氧气，利用 高效的对置式喷嘴进行混合，产生高温高压煤气以及溶渣。煤气净化过程主要的 设备包括水洗塔，混合器和旋风分离器。 在水煤浆气化工艺段，煤浆的浓度控制在61%，并加压与混合99.6%纯度氧 气的空气混合，在同一个水平面上接入烧嘴，对喷进入气化炉。此过程中形成6 个反应区，分别为管流区，撞击区，射流区，回流区，折返流区和撞击流区。利 用煤气化燃烧形成的热能，可维持反应温度在煤的灰熔点，该反应过程非常剧烈，通常在4~10秒内可完成。 （1）射流区：水煤浆经喷嘴射出后，进入射流区，此时流速较高并产生湍 流脉动，其后速度逐渐降低，此过程受到撞击区压力及相邻射流边界的影响，射 流扩张角逐渐增大，直至进入撞击区。
多喷嘴对置式煤气化技术
多喷嘴对置式煤气化技术 一、 背景我国能源结构的特点是富煤、缺油、少气。我国以煤为主的能源结构和国际能源市场形势，决定了我国必须立足国情，大力发展洁净煤技术，以此支持国民经济的快速发展，缓解油品供应紧张，保障**。煤气化技术是发展煤基化学品、煤基液体燃料、IGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础，是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术（如图1所示），对发展经济和保障**具有重要的战略意义。国内在建的和处于筹建中的甲醇装置、合成氨装置、煤制油装置，已展现了对煤气化技术的强劲需求。 图1 煤气化技术重要地位简图 我国自上世纪80年代开始引进国外煤气化技术，多年来一直依赖进口、受制于人。据此估算，引进煤气化技术的专利实施许可费已高达2亿多美元，这还不包括昂贵的专有设备费和现场技术服务费等。据估计，专有设备耗费外汇也高达数亿美元。在国家有关部委的支持下，华东理工大学洁净煤技术研究所（煤气化教育部重点实验室）于遵宏教授带领的科研团队经过20多年的研究攻关，和兖矿集团有限公司合作，成功开发了具有完全自主知识产权、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，并成功地实现了产业化，在国内外产生了重大影响。多喷嘴对置式水煤浆气化技术的工艺原理如图2所示，主要包括多喷嘴对置式水煤浆气化工序、分级净化的合成气初步净化工序、直接换热式含渣水处理工序。 图2多喷嘴对置式水煤浆气化技术工艺原理简图 二、 技术研发历程多喷嘴对置式水煤浆气化技术是由华东理工大学洁净煤技术研究所（煤气化教育部重点实验室）于遵宏教授带领的科研团队历经“九五”、“十五”和“十一五”科技攻关开发成功。“九五”期间，华东理工大学、鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司共同承担了国家“九五”科技攻关项目“新型（多喷嘴对置）水煤浆气化炉开发”，并完成了22吨煤/天规模的中试实验。在原国家石油和化学工业局的主持下，现场考核专家组于2000年10月11日上午9时22分起对多喷嘴对置式水煤浆气化中试装置进行了现场72小时考核。2000年10月31日，“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”通过原国家石油和化学工业局主持的专家鉴定，在水煤浆气化领域达到国际领先水平。
煤气化
4.1 生产过程节能减排技术 4.1.1 先进煤气化技术 4.1.1.1 多喷嘴水煤浆气化技术 水煤浆经隔膜泵加压，通过四个对称布置在气化炉中上部同一水平面的工艺喷嘴，与氧气一起对喷进入气化炉进行气化反应。气化炉的流场结构由射流区、撞击区、撞击流股、回流区、折返流区和管流区组成，通过喷嘴对置、优化炉型结构及尺寸，在炉内形成撞击流，强化混合和热质传递过程，形成炉内合理的流场结构，达到良好的工艺与工程效果。 技术介绍 （1）技术特点 a.由于该技术是在原德士古煤气化技术的基础上发展起来的，因此，德士古技术的一些优点，如原料煤适应性较广，单台设备生产能力大等优势均得到较好继承。 b.该技术针对德士古技术存在的主要问题，如单喷嘴造成开车率低、操作弹性小，耐火砖寿命短造成运行费用高，气化炉带水等进行了改进，从目前运行情况来看，上述问题均有明显改善。 c.该技术拥有自主知识产权，因此相对比引进技术的专利使用费大幅降低，同时在设备、材料国产化方面也有较大提高。该技术采用的喷嘴、耐火砖均为国产，降低了运行费用，缩短了供货周期。 d.由于采用四喷嘴技术，煤气化装置投资较高，超过德士古技术的20％~30％。 e.装置运行过程中出现的气化炉拱顶砖冲刷严重和拱顶超温等问题，影响了装置的运行稳定性。 f.该技术属新开发的技术，目前工业化装置运行时间相对较短，设计、操作经验较少，有些数据需经过较长时间的运行后才能较真实的体现出来。 （2）工艺流程 该技术属气流床加压气化装置，湿法进料，液态排渣。煤气化系统主要由水煤浆制备装置、四喷嘴对置煤气化装置、煤气初步净化装置、含渣水处理装置及配套空分装置等部分组成。 工艺流程图如图4.1.1.1所示：
1_多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉系统操作开车规范及优化 (1)
多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉系统操作开车规范及优化 赵学圣曲红宾 （恒力炼化煤制氢） 摘要：根据多喷嘴对置式水煤浆加压气化装置投料的操作流程，总结开车操作的具体优化方法，本文中简述了开车程序的整个流程，主要讲述了开车过程中需要注意的一些问题。 关健词：气化炉烘炉置换投料升压查漏切水并气 恒力炼化煤制氢气化车间采用多喷嘴对置式水煤浆加压气化装置，自开车以来不断优化开车流程，通过总结经验和技术攻关，目前装置运行稳定。 一．系统开车前准备工作 1.1 公用工程、生产辅助系统开车 1.2 添加剂系统开车 将添加剂加入添加剂槽，建立液位，启动搅拌器,待用。 1.3 絮凝剂系统开车 将絮凝剂加入絮凝剂槽，建立液位，启动搅拌器，待用。 1.4 分散剂系统开车 将分散剂加入分散剂槽，建立液位，启动搅拌器，待用。 1.5 煤浆制备系统开车 (1) 煤运系统提前开车，将煤破碎后送入煤仓。 (2) 打开磨煤机出料槽至磨煤机出料槽泵主管线上的阀门及磨煤机出料槽泵出口至二级滚筒筛主管线上的所有阀门，关闭导淋阀。 (3) 按单体设备操作法启动磨煤机。按单体设备操作法启动煤机给水泵，向磨煤机送水。 (4) 按单体设备操作法启动煤称重进料机送煤进磨煤机。 (9) 按单体设备操作法启动磨煤机出料槽泵向排放池送煤浆，当煤浆符合标准后，切换至二级滚筒筛送至大煤浆槽。当大煤浆槽液位完全覆盖到煤浆槽搅拌器的最底部浆叶时启动煤浆槽搅拌器。合格煤浆存于槽内待用。 注意：在运行期间，所有煤浆制备系统阀门必须处于全关或全开位置，严禁偏离。冲洗水总阀和各个分支阀应确保关到位、不泄漏，冲洗水总管导淋阀全开。对部分关键的冲洗水阀门要挂禁动标志牌。 1.6 气化炉耐火砖的烘炉预热，建立预热水循环。 (1) 倒气化炉黑水管线至澄清槽盲板至通路，打开电动阀。 (2) 倒通低压灰水至气化炉激冷水管线盲板，打开前后手阀，关闭中间导淋，供预热水到激冷环。 (3) 启用激冷水流量调节阀，控制流量不低于180m3 /h，控制激冷室液位在烘炉液位 (5)预热水循环路线：
多喷嘴气化技术在大型煤化工项目中的技术优势介绍
多喷嘴气化技术在大型煤化工项目中的技术优势介绍 多喷嘴对置式水煤浆气化技术经理十几年的发展，通过四个喷嘴的对置物料在炉内形成撞击流畅，既促进了物料的混合和雾化，同时降低了单个喷嘴的处理负荷，为气化炉的大型化奠定了基础。 标签：多喷嘴；大型化；烧嘴；合成气净化 多喷嘴气化炉采用了四个工艺烧嘴对置，气化炉流场为撞击型，结构合理，物料的混合更加充分，反应更加完全，每个工艺烧嘴承担了合理的负荷，雾化效果良好，单台气化炉处理能力可以实现大型化，目前已经投入运行的最大处理能力的气化炉为3000吨级，设计中的单炉处理能力达到4000吨级。 气化炉大型化后，对于大型煤化工项目，系列数减少，可以节约投资和运行费用。对于100万吨甲醇规模，推荐采用多喷嘴气化炉3台（2开1备）即可实现产能目标，单炉干基投煤量为2500t/d（干基），气化炉直径3880mm，气化炉压力6.5MPa。此种炉型在市场已经推广十余家，共计50台套气化炉，单炉设计最大产气量达到210000Nm?/h规模。 1 合理的气化炉流场为气固颗粒间的传递和化学反应创造良好条件 水煤浆气化在气化过程中发生的物理和化学过程非常复杂，在气化炉内涉及高温、高压、湍流多相流动下复杂的热质传递过程的相互作用。气流床气化炉温度很高，平均温度～1250℃，火焰温度更高，气化炉内发生化学反应的时间尺度远小于混合的时间尺度，即混合传递过程成为气化过程的控制步骤，因此强化固体颗粒与流体间的传递过程、合理的气化炉流场成为有效提高气化效率的关键措施。 多喷嘴对置式气化炉运用撞击流原理，气化炉流场结构可分为六个区域：射流区、撞击区、撞击流股、回流区、折返流区和管流区。合理的流场使得颗粒在气化炉内的停留时间分布更利于气化过程的进行，大大降低了短路物料的比例，提高了碳转化率；平推流长，在有限的空间内延长了物料在气化炉内停留时间，使得水煤浆气化反应进行更为完全，气化指标优，大型化优势尤为显著。 在大型化炉型设计上将进一步优化气化炉的高径比、选择更为合理的停留时间分布，提高炉内单位容积内颗粒浓度，强化颗粒间碰撞，为提高气化效率创造良好的条件。 2 高效、节能、长寿命的喷嘴强化了气液固三相混合，提升了气化效率 气化喷嘴是水煤浆气化技术中的关键之设备之一，其性能和寿命关系到气化效率和氣化炉的安全、长周期运转。专利方经过多年攻关，开发了一种新型预膜喷嘴。该气化喷嘴采用预膜、外混式，三股物流射出喷嘴，水煤浆的内外侧为高
7种煤气化工艺介绍
7种煤气化工艺介绍 目前国内可供选择的成熟或相对成熟的煤加压气化工艺很多，各种煤气化工艺的综合比较也有较多的文献、资料可供查阅，这里只简要叙述几种主要煤气化工艺的特点及现阶段存在的主要问题。 1、TEXACO水煤浆气化 TEXACO水煤浆气化采用水煤浆进料、液态排渣、在气流床中加压气化，水煤浆与纯氧在高温高压下反应生成煤气。 气化炉主要结构是水煤浆单喷嘴下喷式，大部分是采用水激冷工艺流程，单炉容量目前最大可达日投煤量3000吨，操作压力大多采4MPa、6.5MPa，少数项目也已达到8.4MPa。 我国引进该技术最早的是山东鲁南化肥厂，于1993年投产，后来又有若干厂使用。 由于国内已经完全掌握了TEXACO气化工艺，积累了大量的经验，因此设备制造、安装和工程实施周期短，开车运行经验丰富，达标达产时间也相对较短，主要问题是对使用煤质有一定的选择性，同时存在气化效率相对
较低、氧耗相对较高及耐火砖寿命短等问题，但随着在国内投运时间的延长部分问题已得到有效解决。 2、多喷嘴对置水煤浆气化 本项技术是“九五”期间由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司合作开发的。2000年10月通过原国家石油和化学工业局组织的鉴定和验收。示范装置为兖矿国泰化工有限公司，建成两套日投煤1150吨的气化炉，操作压力4.0MPa，生产24万吨/年甲醇，联产71.8MW发电，装置已于2005年10月投入运行。 该工艺仍属于水煤浆气化的范畴，与TEXACO的主要区别是由TEXACO单喷嘴改为对置式多喷嘴，强化了热质传递，气化效果较好，但多喷嘴需要设置多路控制系统，增加了设备投资和维修工作量。由于是国内技术，工艺包及专有技术使用费较引进技术有较大幅度的降低。 3、SHELL粉煤气化 气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化并采用冷炉壁，冷煤气回炉激冷热煤气，煤气冷却采用废锅流程。由于壳牌气化技术上具有突出的优点，吸引了国内一些企业纷纷引进。 本工艺的最大缺点是投资高，设备造价过高；合成气换热采用废锅形式增加了投资，对需要水蒸汽成分的化工
多喷嘴对置式水煤浆气化技术的开发及其在大氮肥国产化工程中的应用
多喷嘴对置式水煤浆气化技术的开发及其在大氮肥国产化工程中的应用 于遵宏1，于广锁1，周志杰1，刘海峰1，王亦飞1，陈雪莉1，王辅臣1， 2005-09-16 煤炭气化，即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O2、H2O或CO2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO、H2的混合物)，是对煤炭进行化学加工的一个重要方法，是实现煤炭洁净利用的关键。气流床煤气化技术代表着发展趋势，是现在最清洁的煤利用技术之一，主要包括：以水煤浆为原料的GE(Texaco)、Global E-Gas气化炉，以干粉煤为原料的Shell、Prenflo、Noell气化炉［1］。在新型煤化工和能源转化技术中，煤气化都起有重要作用，特别在我国，煤气化同时具有作原料气和燃料气的市场需求，被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产煤气的企业，社会需求很大，近几年内在产业应用方面将有巨大的发展。 “九五”期间华东理工大学、水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心(兖矿鲁南化肥厂)、中国天辰化学工程公司承担了国家重点科技攻关项目“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”，中试装置（日投煤22t）的运行结果表明在水煤浆气化领域达到了国际领先水平。通过专利实施许可的方式，并在国家发改委“十五”重大技术装备研制项目的支持下，四喷嘴对置式水煤浆气化技术成功应用于山东华鲁恒升化工股份有限公司大氮肥国产化工程，建设了一台投煤750t/d、气化压力6.5MPa的煤气化装置，现该装置运行状况良好。 1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术开发 1.1 大型冷模研究 实验流程如图1所示。大型冷模对置气化炉直径1m。采用激光多普勒三维粒子动态分析仪(φDual PDA)、热线风速仪(Streamline 4)、毕托管等研究测试气化炉内的撞击射流湍流速度场、浓度场、压力场、停留时间分布等，获得气化炉内的流动与混合规律，为气化炉的研究开发提供科学依据。流场结构见图2，可划分为：射流区(Ⅰ)、撞击区(Ⅱ)、撞击流股(Ⅲ,上下两股)、回流区(Ⅳ，共六个)、折返流区(V)、管流区(Ⅵ)。 1—冷模气化炉；2—喷嘴；3—鼓风机；4—流量计；5—水泵；6—示踪剂；7—Dual DA测试系统；8—停留时间测试系统 图1 大型冷模实验流程
多喷嘴--水煤浆--气化技术--介绍
多喷嘴水煤浆气化技术 0 引言 为了推进我国化学工业的发展，扩展气化用原料煤种，自20世纪80年代以来，我国花费巨额外汇先后引进了10余套德士古水煤浆气化装置，用于生产合成氨与甲醇。随着德士古煤气化装置技术优势的显现，由于购买昂贵的专利使用权和过高价格的进口设备、材料，也使一些企业背上了沉重的还贷负担。 经过10多年的实践，国内在水煤浆气化技术方面积累了一定的设计、安装和运行等工程经验，通过在实践中不断进行技术的优化、完善与创新，推动了水煤浆气化技术在中国的应用和发展。“九五”期间，水煤浆气化与煤化工国家工程中心、华东理工大学和中国天辰化学工程公司承担的国家重点科技攻关项目“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”，通过了专家鉴定与验收。 在山东华鲁恒升化工股份有限公司国产化1000t/d合成氨大型氮肥装置中，采用了6.5MPa、投煤 750t／d的四喷嘴对置式水煤浆气流床气化炉(以下简称四喷嘴气化炉)，这也是新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉技术中试装置通过考核后的首次工业化装置。山东华鲁恒升化工股份有限公司四喷嘴气化炉是在中试装置的基础上，由华东理工大学、水煤浆气化与煤化工国家工程中心出具工艺软件包，中国华陆工程公司根据工艺软件包进行了工程设计，哈尔滨锅炉厂有限公司制造了气化炉设备主体，新乡耐火材料厂提供了气化炉燃烧室耐火衬里。
山东华鲁恒升化工股份有限公司四喷嘴气化炉自2004年12月1日开始试车、投入运行，本文拟对其应用情况进行介绍。 1 四喷嘴气化炉结构原理 来自棒磨机的水煤浆经两个隔膜泵加压，与来自空分装置的高纯度氧气一起通过4个对称布置在气化炉中上部同一水平面上的工艺喷嘴，对喷进入气化炉燃烧室，每个隔膜泵分别给轴线上相对的两个喷嘴供料。在高温高压下，喷入气化炉燃烧室的水煤浆与氧气进行部分氧化反应，生成CO、H2为有效成分的粗煤气。气化炉激冷室内有下降管，下降管上端连接激冷环，下降管下部浸入激冷水中，下端有四个切向排气口；下降管与激冷室内壁之间有四层锯齿型的破泡分隔板。工艺喷嘴为预膜式喷嘴。工艺气 PG出气化炉后经文丘里洗涤器、分离器和水洗塔后送变换工段。分离器内有破泡板和导气管，水洗塔上部有固阀塔盘、旋流塔盘和高效除沫器。气化炉激冷室下部没有设置破渣机。气化炉结构见图1，气化炉局部工艺流程见图2。
多喷嘴对置式水煤浆气化 流程
多喷嘴对置式水煤浆气化流程 一、引言 多喷嘴对置式水煤浆气化是一种高效利用煤炭资源的气化技术，其通过将水煤浆喷嘴垂直对置，使喷嘴之间的气化反应得到充分利用，提高气化效率。 二、多喷嘴对置式水煤浆气化流程 1. 煤炭破碎和干燥：将原料煤炭进行破碎和干燥处理，以提高煤炭的可燃性和流动性。 2. 水煤浆制备：将破碎和干燥后的煤炭与适量的水混合，制备成水煤浆，以提高煤炭的可泵性和传输性。 3. 进料系统：将制备好的水煤浆通过泵送至气化炉的进料系统。 4. 喷嘴系统：多喷嘴对置式水煤浆气化的核心部分是喷嘴系统。喷嘴系统通常由多个喷嘴组成，这些喷嘴垂直对置，形成一个喷嘴阵列。喷嘴的数量和布置方式可以根据实际需求进行设计。 5. 气化炉：水煤浆通过进料系统进入气化炉，喷嘴系统将水煤浆喷入气化炉内。在气化炉内，水煤浆与气化剂（通常是氧气或蒸汽）发生反应，产生可燃气体和灰渣。 6. 气体处理：从气化炉中产生的可燃气体经过净化处理，去除其中
的硫化物、氮氧化物和颗粒物等杂质，以提高气体的纯度和热值。 7. 热能回收：在气体处理过程中，通过余热回收装置，将气体中的热能回收利用，用于加热水煤浆或产生蒸汽等。 8. 产品分离：经过气体处理和热能回收后的可燃气体可以用于发电、制取合成气等用途。而气化炉中产生的灰渣可以通过分离装置进行分离，其中的可燃物质可以作为燃料继续利用，而其他固体废弃物则需要进行处理和处置。 三、多喷嘴对置式水煤浆气化的优势 1. 高效利用煤炭资源：多喷嘴对置式水煤浆气化能够将煤炭中的可燃气体充分释放出来，提高煤炭的利用效率。 2. 灵活性高：多喷嘴对置式水煤浆气化技术适用于不同种类的煤炭，具有较高的适应性和灵活性。 3. 环保节能：多喷嘴对置式水煤浆气化过程中，通过热能回收装置回收余热，提高能源利用效率，减少对环境的影响。 4. 产品多样化：多喷嘴对置式水煤浆气化可以产生多种产品，如合成气、发电、燃料气等，具有较广泛的应用前景。 四、结论 多喷嘴对置式水煤浆气化是一种高效利用煤炭资源的气化技术，其
多喷嘴对置式水煤浆气化装置运行总结
多喷嘴对置式水煤浆气化装置运行总结 李光;宋肖盼;乔洁;顾朝晖 【期刊名称】《小氮肥》 【年(卷),期】2015(000)001 【总页数】2页(P22-23) 【作者】李光;宋肖盼;乔洁;顾朝晖 【作者单位】河南心连心化肥有限公司河南新乡453731;河南心连心化肥有限公 司河南新乡453731;河南心连心化肥有限公司河南新乡453731;河南心连心化肥有限公司河南新乡453731 【正文语种】中文 河南心连心化肥有限公司800kt/a尿素装置的气化装置采用多喷嘴对置式水煤浆 加压气化技术，气化压力为6.5MPa，气化温度为1200～1400℃。该气化装置包括煤浆制备、气化和渣水处理3个单元，气化炉2开1备。首台气化炉于2013 年11月18日开始试运行，2013年12月19日正式生产投料成功，截止至2014年1月17日，已经连续运行700h。气化装置整体运行平稳，没有停车事故，现 对气化装置运行中出现问题和改进措施进行总结。 事故:黑水循环泵出口法兰连接处发生泄漏，温度为240℃、压力为6.36MPa的黑水大量喷射出来，事故没有造成人员伤亡。在确保绝对安全情况下，停运事故黑水循环泵，启动备泵，保证了黑水的正常循环。 原因分析:①投料前，黑水循环泵出口法兰螺栓紧固不彻底，运行后螺栓出现松动，法兰没有起到密封作用;②投料后，由于螺栓的工作环境发生了变化，螺栓出现松
动后没有及时进行紧固;③上螺栓时，没有将法兰密封面擦拭干净，导致密封不严。改进措施:①立即停运事故黑水循环泵并进行检修，拆开发生泄漏处法兰，清洗法 兰密封面，保证法兰密封面的洁净;②重新紧固螺栓后，再次投入运行。 事故:澄清槽底料泵的进口管线发生堵塞，导致澄清槽底料泵停运而无法正常供应 渣料。备泵启动后，渣料处理正常。 原因分析:①澄清池底料泵刚投运时，气化系统黑水浓度很大，澄清槽内黑水中渣 含量和黏度也相应增大，此时沉积在澄清槽底部的渣料流动性变差而堵塞底料泵的进口管线;②絮凝剂加入量过大，渣料在澄清槽底部迅速沉积，无法正常流入底料 泵的进口管线内。 改进措施:①倒泵以后，将澄清池底料泵进口管线冲洗干净，并将清洗污水通过导 淋排至渣沟;②适当减少絮凝剂的添加量，使澄清槽内黑水中渣料缓慢沉积和澄清 槽底部的渣料可均匀流入底料泵的进口管线内。 事故:渣池泵的进口管线发生堵塞，渣池泵停运，渣水无法正常循环。启动备泵后，渣水才能正常循环。 原因分析:前期进行局部试车时，由于工作人员的疏忽，渣池内残留的大颗粒渣样 没有及时清除。正常生产后，大颗粒渣样大量聚集在渣池泵进口处，发生堵塞。 改进措施:①倒泵后，将堵塞处拆开，把大颗粒渣样清除干净;②加强对操作人员的 相关教育，杜绝相关事故的发生;③在渣池出口处增设滤网，过滤掉大颗粒渣样， 以避免渣池至渣池泵管线堵塞。 事故:旋风分离器液位计的根部螺栓由于质量问题发生断裂，导致大量半水煤气从 旋风分离器液位计根部泄漏，气化工段现场空气中CO含量严重超标，整套装置紧急停车，进行检修。 原因分析:①螺栓质量不过关，使用的螺栓承受不了相应的压力和温度;②紧固螺栓时，由于使用的工具和紧固方法不当，导致螺栓在紧固过程中发生变形或局部产生
多喷嘴对置式水煤浆气化技术
多喷嘴对置式水煤浆气化技术 随着我国工业化的不断进步和发展，我国对于能源的需求量也与日俱增，而我国的能源整体特点是多煤缺油少气，这就迫使我国每年需要大量的进口石油以及天然气等资源来满足工业及经济发展需求。随着国家能源市场的变动及制约，我国需要根据我国资源特点进行研究，开发出新的煤炭利用技术以满足我国的能源需求。在“九五”期间，华东理工大学及兖矿集团有限公司通过全面的产学研合作开发出了一种新型的水煤浆气化炉—多喷嘴对置式水煤浆气化炉，这一技术的出现极大的提供了对于煤炭资源的利用程度。本文主要对多喷嘴对置式水煤浆气化炉技术和优势进行简要介绍，并对其发展方向和存在的一些问题进行简要概述。 标签：多喷嘴；对置式；水煤浆气化 0 引言 随着我国工业化发展进程的加速，我国对于能源的需求量十分庞大，世界三大能源中的煤炭、石油和天然气中，我国只具有丰富的煤炭矿藏，而石油和天然气都处于稀少的状态。这些条件都使得我国对于煤炭资源的开发和利用极为重视，煤炭资源的高效、深度利用对于我国的发展具有十分重要的战略意义。其中煤气化技术又是其他多个工业行业的重要基础，煤气化后可以作为燃气、发电发热、液化等多种用途。我国自主研发的多喷嘴对置式水煤浆气化技术极大的促进了我国煤化工产业的发展，也给我们的能源高效利用提供了很好的示范，这一技术的大规模使用也标志了我国的水煤浆气化技术已经处于国际先进水平。 1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术 1.1 技术简介 多喷嘴对置式水煤浆气化技术其实本质是一种气流床气化技术，以大规模的煤炭高效气化技术为基础，将煤炭的深度加工与多种清洁能源生产进行结合的一种大型加压煤化工设备。气化技术一种重要的煤炭高效利用的技术，可以将煤炭进行深度化学转化，生成天然气等多种清洁能源，现阶段已经成为煤化工产业的核心技术。气流床气化技术是煤炭气化中最成熟的技术。我国早期引进的是国外的德士古水煤浆气化设备，随着多喷嘴对置式水煤浆气化技术和设备的研发，我国的煤炭气化产业得到了快速的发展。 1.2 技术内容 多喷嘴对置式水煤浆气化技术主要是由煤浆制备、多喷嘴对置气化、煤气初步净化和含渣废水处理这几个过程。首先是煤炭与水进入煤炭磨碎器，可以得到一定质量要求的煤浆，再将煤浆输送到气化炉的烧嘴中，输送的氧气与煤浆混合后在气化炉中进行氧化还原反应，可以生成粗制的合成气体、为完全反应的煤炭
2022年我国气化炉行业技术：耐火砖延长提高开工率
我国气化炉行业2022年技术：耐火砖延长 提高开工率 随着多喷嘴对置式水煤浆气化技术的日益成熟，工业运行业绩的不断积累，国外煤气化技术对中国的长期垄断渐渐被打破.曾被认为是多喷嘴对置式气化技术“短板”的拱顶耐火砖寿命经过几年的攻关，目前已获得突破性进展。 多喷嘴煤气扮装置技术可谓是满身荣誉：2022年获“九五”国家重点科技攻关方案优秀成果奖;2022年获中国石油和化学工业协会科技进步特等奖;2022年获国家科技进步二等奖;2022年以多喷嘴对置式气化炉为建设主体的公司获“新中国成立六十周年百项经典暨精品工程”称号。 广东索扑、惠州灵谷等多家运行装置气化炉拱顶耐火砖使用寿命已突破7000小时。多喷嘴气化炉耐火砖短板部位运行时间远远超过了单喷嘴耐火砖短板部位——锥底砖的使用寿命。耐火砖使用寿命的延长提高了气化炉的开工率，为企业节约了大量的修理费用。目前，带压连投技术已普遍使用在多气扮装置中。 该技术正被国际气化工业领域所熟悉和接受，并正成为大型气化项目的主流选择之一。2022年在美国华盛顿召开的国际气化年会，主办方支配在大会上介绍该技术，获得了巨大反响，随后每年的国际气化年会都有该技术连续报道，介绍该技术的进展状况。国际闻名气
化专家、《Gasification》一书 Christopher Higman对该技术评价较高，并将该技术写入其著作《Gasification》其次版中。国际期刊《Chemical Engineering》的高级编辑Frankfurt在其为“Newsfront”栏目撰写的主题论文中，着重介绍了多喷嘴对置式水煤浆气化技术及其应用状况。 2022-2022年气化炉行业深度分析及“十三五”进展规划指导报告显示，多家国际公司就采纳该技术的相关事宜与专利商进行了洽谈。经过长时间深化的技术沟通和实地考察，2022年7月，美国Valero 能源公司(北美最大的炼油公司，2022年全球500强排名第43位)签订了采纳多气化技术的商务合同，将运用该技术进行石油焦气化制氢项目，所建设的石油焦气化项目为目前全世界最大的气扮装置，总投资达到30亿美元。多喷嘴对置式水煤浆气化技术作为国家“十五”、“十一五”期间的重大讨论课题，被列为“国家863重点攻关项目”。该项目也是中国大型化工成套技术首次向美国等发达国家输出。 多喷嘴煤气扮装置技术在内部历经基础理论讨论、试验室研发、中试、工业示范和工业应用各个阶段的进展和完善，已经走向成熟，积累了完整的理论基础和工业运行阅历，随着投入运行数量的不断增加，运行周期不断延长，运行指标不断优化，各项性能指标都已超过单喷嘴水煤浆气化技术，达到世界领先水平。
科技成果——多喷嘴对置式水煤浆气化技术
科技成果——多喷嘴对置式水煤浆气化技术 适用范围 化工行业煤制合成气 行业现状同等产量条件下常压固定床技术：比氧耗380Nm3O2/kNm3（CO+H2）；有效气成分CO+H2含量60%-70%；碳转化率78%；年消耗71万tce。 成果简介 1、技术原理 水煤浆、氧气进入气化室后，相继进行雾化、传热、蒸发、脱挥发分、燃烧、气化等6个物理和化学过程，煤浆颗粒在气化炉内经过湍流弥散、振荡运动、对流加热、辐射加热、煤浆蒸发与挥发份的析出和气相反应等，最终形成以CO、H2为主的煤气及灰渣。产生的合成气经分级净化达到后序工段的要求，同时采用直接换热式渣水处理系统。 2、关键技术 多喷嘴对置式水煤浆气化技术采用四喷嘴撞击流、预膜式喷嘴，加强混合，强化热质传递。关键技术设备包括： （1）由喷淋床与鼓泡床组成的复合床高温煤气洗涤冷却设备； （2）合成气“分级”净化。由混合器、分离器、水洗塔组成的高效节能型煤气初步净化系统； （3）直接换热式含渣水处理系统； （4）预膜式长寿命高效气化喷嘴；
（5）结构新颖的交叉流式洗涤水分布器； （6）国内首次成功实施停运气化烧嘴在线带压投料的操作技术。 3、工艺流程 通过喷嘴对置、优化炉型结构及尺寸，在炉内形成撞击流，以强化混合和热质传递过程，并形成炉内合理的流场结构。主要包括煤浆制备、输送单元，多喷嘴对置式水煤浆气化单元，煤气初步净化单元和含渣水处理单元，其中关键单元为气化、煤气初步净化和含渣水热回收。 图1 多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程图 主要技术指标 与引进的水煤浆气化技术相比，采用该技术可使比氧耗降低7.9%，比煤耗降低2.2%。 以北宿煤为原料，合成气有效气成分（CO+H2）含量84.9%，比氧耗309Nm3O2/1000Nm3（CO+H2），降低7.9%；比煤耗535kg/1000Nm3（CO+H2），降低 2.2%；碳转化率98.8%，提高2%-3%；产气率
几种常用煤气化技术的优缺点
几种煤气化技术介绍 煤气化技术发展迅猛，种类很多，目前在国内应用的主要有：传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等，下别分别加以介绍。 一 Texaco水煤浆加压气化技术 德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后，发展迅速，目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行，在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。 Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序：将煤、石灰石（助熔剂）、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中，与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆；煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉，在1300～1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔，冷却除尘后进入CO变换工序，一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水，经泵进入气化炉，另一部分灰水作废水处理。 其优点如下： （1）适用于加压下（中、高压）气化，成功的工业化气化压力一般在4.0MPa 和6.5Mpa。在较高气化压力下，可以降低合成气压缩能耗。 （2）气化炉进料稳定，由于气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力容易得到保证。便于气化炉的负荷调节，使装置具有较大的操作弹性。 （3）工艺技术成熟可靠，设备国产化率高。同等生产规模，装置投资少。 该技术的缺点是： （1）由于气化炉采用的是热壁，为延长耐火衬里的使用寿命，煤的灰熔点尽可能的低，通常要求不大于1300℃。对于灰熔点较高的煤，为了降低煤的灰熔点，必须添加一定量的助熔剂，这样就降低了煤浆的有效浓度，增加了煤耗和氧耗，降低了生产的经济效益。而且，煤种的选择面也受到了限制，不能实现原料采购本地化。 （2）烧嘴的使用寿命短，停车更换烧嘴频繁（一般45～60天更换一次），为稳定后工序生产必须设置备用炉。无形中就增加了建设投资。 （3）一般一年至一年半更换一次炉内耐火砖。 二多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术 该技术由华东理工大学洁净煤技术研究所于遵宏教授带领的科研团队，经过20多年的研究，和兖矿集团有限公司合作，成功开发的具有完全自主知识产权、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，并成功地实现了产业化，拥有近20项发明专利和实用新型专利。目前在山东德州和鲁南均有工业化装置成功运行。